定位控制裝置、定位控制方法以及記錄介質與流程

2023-05-29 17:58:21 2

本申請主張以在2016年3月23日申請的日本專利申請第2016-058635號為基礎申請的優先權，將該基礎申請的內容全都引入到本申請中。

本發明涉及定位控制裝置、定位控制方法以及記錄介質。

背景技術：

過去，在gps(globalpositioningsystem，全球定位系統)的位置定位中，已知定位時間的縮短技術。作為定位時間的縮短技術之一，而有如下技術(參考特開2013-195324號公報)：對gps衛星的軌道信息即星曆表進行長期預測，將預測的長期星曆表(以下稱作「預測星曆表」(predictiveephemeris))數據從網絡上的伺服器下載並在定位計算使用，由此能跨1個月程度的長時間進行短時間定位(hotstart)。

但在上述的特開2013-195324號公報記載的技術中，下載的預測星曆表數據無論經過天數如何都一律使用，隨著距取得日的天數經過，與本來的軌道信息的偏離累積。為此位置誤差慢慢變大，有在1個月後出現數百米以上的位置誤差的問題。另外，若在到某位置誤差為止的經過天數停止預測星曆表數據的使用，則在這以後有再也得不到衛星搜索的時間縮短的效果的問題。

技術實現要素：

本發明鑑於這樣的狀況而提出，目的在於，在縮短定位時間的同時進行維持高的定位精度的運用。

本發明的定位控制裝置具備：取得部，其從該定位控制裝置的外部取得預測星曆表數據；設定部，其基於與所述預測星曆表數據中所設定的有效期限不同的給定的條件來設定是否在算出表示該定位控制裝置的當前位置的位置信息的定位計算中使用由所述取得部取得的所述預測星曆表數據的切換條件；和控制部，其基於在所述設定部設定的所述切換條件來切換是否在所述定位計算使用所述預測星曆表數據。

附圖說明

圖1是表示本發明1個實施方式所涉及的記錄器裝置1中的gps定位的示意圖。

圖2是表示本發明1個實施方式所涉及的記錄器裝置1的硬體的構成的框圖。

圖3是表示圖2的記錄器裝置1的功能性構成當中用於執行定位運用處理的功能性構成的功能框圖。

圖4是表示預測星曆表數據的取得經過天數與位置誤差以及位置定位時間的關係的圖。

圖5是說明具有圖3的功能性構成的圖2的記錄器裝置1所執行的定位運用處理的流程的流程圖。

具體實施方式

以下，關於本發明的實施方式，利用附圖進行說明。

圖1是表示本發明1個實施方式所涉及的記錄器裝置1中的gps定位的示意圖。

在記錄器裝置1中，如圖1所示那樣，從多個gps衛星st接收gps信號來進行自機的當前位置的定位(以下稱作「gps定位」)。在gps定位時，記錄器裝置1使用預測星曆表數據。

預測星曆表數據在外部伺服器的預測星曆表伺服器100管理，在記錄器裝置1中的使用時，在暫且將預測星曆表數據下載到便攜終端2(本實施方式中為pc或智慧型手機等)後，經由usb或無線lan/bluetooth(註冊商標)等通信轉發給記錄器裝置1。其結果由記錄器裝置1取得預測星曆表數據。在本實施方式中，在記錄器裝置1與便攜終端2之間通信建立(連接)的情況下，在便攜終端2中從預測星曆表伺服器100取得預測星曆表數據，記錄器裝置1從便攜終端2取得預測星曆表數據。

之後在記錄器裝置1中，使用經由便攜終端2從預測星曆表伺服器100取得的預測星曆表數據來進行gps定位。

圖2是表示本發明1個實施方式所涉及的記錄器裝置1的硬體的構成的框圖。

記錄器裝置1如圖2所示那樣具備：cpu(centralprocessingunit，中央處理器)11、rom(readonlymemory，只讀存儲器)12、ram(randomaccessmemory，隨機存取存儲器)13、總線14、輸入輸出接口15、gps部16、輸入部17、輸出部18、存儲部19、通信部20和驅動器21。

cpu11遵循記錄於rom12的程序或從存儲部19載入到ram13的程序來執行各種處理。

在ram13中還適宜存儲cpu11為了執行各種處理所需的數據等。

cpu11、rom12以及ram13經由總線14相互連接。在該總線14另外還連接輸入輸出接口15。在輸入輸出接口15連接gps部16、輸入部17、輸出部18、存儲部19、通信部20以及驅動器21。

gps部16進行gps定位。

更詳細敘述，gps部16搜索用於接收gps信號的gps衛星(以下稱作「衛星搜索」)，經由未圖示的gps接收天線從通過衛星搜索而搜索到的多個gps衛星接收gps信號，基於接收到的gps信號來算出表示自機的當前位置的緯度/經度、以及高度的信息(以下稱作「位置信息」)(以下稱作「定位計算」)。

輸入部17由各種按鈕等構成，對應於用戶的指示操作輸入各種信息。

輸出部18由顯示器、揚聲器等構成，輸出圖像、聲音。

存儲部19由硬碟或dram(dynamicrandomaccessmemory，動態隨機存取存儲器)等構成，存儲各種圖像的數據。

通信部20經由包括網際網路在內的網絡在與其他裝置(未圖示)之間進行通信，在本實施方式中，通信部20與便攜終端2進行通信，並被控制以取得預測星曆表數據。

在驅動器21適宜裝備由磁碟、光碟、光磁碟或半導體存儲器等構成的可移動介質31。由驅動器21從可移動介質31讀出的程序根據需要安裝在存儲部19。另外，在存儲部19中還存儲取得的預測星曆表數據。另外，可移動介質31與存儲部19同樣地，還對存儲部19中所存儲的圖像的數據等各種數據進行存儲。

在如此構成的記錄器裝置1中，在gps部16中進行的gps定位中，將預測星曆表數據使用在衛星搜索和定位計算中。

若使用預測星曆表數據，會出現以下那樣的優點和缺點。

[優點]

1.能長期地縮短初始定位時間。

在沒有預測星曆表數據的情況下，即，在取得實際星曆表數據的情況下，最短為約30秒(冷起動)，但在使用預測星曆表數據的情況下，最短能數秒(熱起動)。

2.若不要求位置精度就不需要實際星曆表數據的取得，與動作時間的縮短相應地降低消耗。

3.不是冷起動靈敏度而相當於熱起動靈敏度。

[缺點]

1.相比於從gps衛星接收到的實際星曆表數據，位置精度差。

實際星曆表數據中的位置精度是數m～10m，預測星曆表數據的位置精度成為數10m程度。

2.從預測星曆表數據的取得起隨著天數經過而位置精度變差。

例如位置精度在預測星曆表數據的取得起約第3天成為數10m，在約第14天成為約100m，在約第30天成為約500m。另外，預測星曆表數據的性能根據算出手法或使用算法不同而有出入。

在本實施方式的記錄器裝置1中，為了保持上述的優點，消除缺點，具有能在持續縮短衛星搜索的時間的同時不降低定位精度地進行gps定位的功能。

圖3是表示圖2的記錄器裝置1的功能性構成當中用於執行定位運用處理的功能性構成的功能框圖。

所謂定位運用處理，是如下那樣一系列處理：在衛星搜索中總是使用預測星曆表數據，在定位計算中按照要求的位置精度(以下稱作「要求位置精度」)來改變使用預測星曆表數據的使用天數。

在執行定位運用處理的情況下，如圖3所示那樣，在cpu11中，預測星曆表取得部51、要求位置精度設定部52和預測星曆表使用控制部53發揮功能，在gps部16中，衛星搜索部54和定位計算部55發揮功能。

另外，在存儲部19的一個區域設定預測星曆表存儲部71。

在預測星曆表存儲部71中，存儲取得的預測星曆表數據和從預測星曆表伺服器100取得該預測星曆表數據的日期時間。

預測星曆表取得部51從管理外部的預測星曆表數據的伺服器(本實施方式中為預測星曆表伺服器100)取得預測星曆表數據。在本實施方式中，預測星曆表數據從預測星曆表伺服器100經由便攜終端2而取得。取得的預測星曆表數據存儲在預測星曆表存儲部71。

要求位置精度設定部52例如由用戶經由輸入部17設定要求位置精度。在本實施方式中，例如是將要求位置精度設定[不限]、將要求位置精度設定[容許到100m]、將要求位置精度設定[容許到50m]、將要求位置精度設定[容許到30m]、將要求位置精度設定[容許不到30m]的任一者。

另外，要求位置精度設定部52對設定的要求位置精度進行判定。

預測星曆表使用控制部53基於設定的要求位置精度和取得預測星曆表數據起的經過天數來進行gps部16的控制，以切換預測星曆表數據的使用方法。

在此說明預測星曆表數據的取得經過天數中的特性。

圖4是表示預測星曆表數據的取得經過天數與位置誤差以及位置定位時間的關係的圖。另外，圖中實線表示預測星曆表數據的取得經過天數與位置誤差的關係，虛線表示預測星曆表數據的取得經過天數與位置定位時間的關係，兩點劃線表示未使用預測星曆表數據的情況下的取得經過天數與位置定位時間的關係。

在預測星曆表數據的取得經過天數與位置誤差的關係中，如圖4所示那樣，從預測星曆表數據的取得日起隨著天數經過而位置誤差變大。即，若從預測星曆表數據的取得日起經過3天，則成為30m的位置誤差，若經過7天，則成為50m的位置誤差，若經過14天，則成為100m的位置誤差。若經過30天，則成為500m的位置誤差。

另外，在預測星曆表數據的取得經過天數與位置定位時間的關係中，從預測星曆表數據的取得日起隨著天數經過而位置定位時間變長，相比於沒有預測星曆表數據的情況，能得到長期為短時間的時間縮短效果。

預測星曆表數據隨著取得該預測星曆表數據的取得日起的天數經過而具有上述那樣的特性，因此在記錄器裝置1中，為了不管經過天數如何都縮短衛星搜索的時間而在衛星搜索中總是使用預測星曆表數據，按照要求位置精度限定經過天數來在定位計算中使用預測星曆表數據。

具體地，預測星曆表使用控制部53按照上述那樣的預測星曆表數據的特性如以下那樣切換預測星曆表數據的使用方法。

在使要求位置精度為[不限]的情況下，將預測星曆表數據的有效期限從取得經過天數起設為30日，直到第30天為止都在以及這兩方中使用預測星曆表數據。

在將要求位置精度設為[容許到100m]的情況下，在成為100m從位置誤差以內的第14天以內，在以及這兩方中使用預測星曆表數據，在成為100m的位置誤差以上的第15天以後，僅在中使用預測星曆表數據。

在將要求位置精度設為[容許到50m]的情況下，在成為50m從位置誤差以內的第7天以內，在以及這兩方中使用預測星曆表數據，在成為50m的位置誤差以上的第8天以後，僅在中使用預測星曆表數據。

在將要求位置精度設為[容許到30m]的情況下，在成為30m從位置誤差以內的第3天以內，在以及這兩方中使用預測星曆表數據，在成為30m的位置誤差以上的第4天以後，僅在中使用預測星曆表數據。

在將要求位置精度設為[容許不到30m]的情況下，由於使位置誤差為最優先，因此僅在中使用預測星曆表數據。

即，所謂要求位置精度，是該記錄器裝置1進行gps定位而求得的位置信息所容許的容許範圍，容許範圍越窄(要求位置精度越高)，則將在中使用預測星曆表數據的天數設定得越短。

圖5是說明具有圖3的功能性構成的圖2的記錄器裝置1所執行的定位運用處理的流程的流程圖。

定位運用處理通過用戶對輸入部17的定位運用處理開始的操作而開始。在處理時，將取得預測星曆表數據的專用應用安裝到便攜終端2。記錄器裝置1經由便攜終端2從預測星曆表伺服器100取得預測星曆表數據。

在步驟s11，預測星曆表取得部51控制通信部20，來取得預測星曆表伺服器100中管理的預測星曆表數據。在本實施方式中，通過將記錄器裝置1和便攜終端2連接，來取得便攜終端2預先從預測星曆表伺服器100取得好的預測星曆表數據。取得的預測星曆表數據存儲在預測星曆表存儲部71。

在步驟s12，預測星曆表取得部51將從預測星曆表伺服器100取得該預測星曆表數據的日期時間存儲到預測星曆表存儲部71。

在步驟s13，要求位置精度設定部52例如通過用戶對輸入部17的記錄器裝置1的應用的設定操作來設定要求位置精度。要求位置精度例如設定5階段的要求位置精度當中任一者：將要求位置精度設定[不限]、將要求位置精度設定[容許到100m]、將要求位置精度設定[容許到50m]、將要求位置精度設定[容許到30m]、將要求位置精度設定[容許不到30m]。

在步驟s14，要求位置精度設定部52判定要求位置精度的設定是否是[不限]。

在要求位置精度的設定不是[不限]的情況下，在步驟s14判定為「否」，處理前進到步驟s16。

在要求位置精度的設定是[不限]的情況下，在步驟s14判定為「是」，處理前進到步驟s15。

在步驟s15，預測星曆表使用控制部53直到預測星曆表數據的有效期限(本實施方式中為第30天)為止，都在衛星搜索以及定位計算這兩方中使用預測星曆表數據，如此來進行gps部16中的運用。之後結束定位運用處理。

在步驟s16，要求位置精度設定部52判定要求位置精度的設定是否是[容許到100m]。

在要求位置精度的設定不是[容許到100m]的情況下，在步驟s16判定為「否」，處理前進到步驟s18。

在要求位置精度的設定是[容許到100m]的情況下，在步驟s16判定為「是」，處理前進到步驟s17。

在步驟s17，預測星曆表使用控制部53在預測數據取得經過天數為第14天以內，在衛星搜索以及定位計算這兩方中使用預測星曆表數據，在第15天以後，僅在衛星搜索中使用預測星曆表數據，如此進行gps部16中的運用。之後結束定位運用處理。

在步驟s18，要求位置精度設定部52判定要求位置精度的設定是否是[容許到50m]。

在要求位置精度的設定不是[容許到50m]的情況下，在步驟s18判定為「否」，處理前進到步驟s20。

在要求位置精度的設定是[容許到50m]的情況下，在步驟s18判定為「是」，處理前進到步驟s19。

在步驟s19，預測星曆表使用控制部53在預測數據取得經過天數為第7天以內，在衛星搜索以及定位計算這兩方中使用預測星曆表數據，在第8天以後，僅在衛星搜索中使用預測星曆表數據，如此進行gps部16中的運用。之後結束定位運用處理。

在步驟s20，要求位置精度設定部52判定要求位置精度的設定是否是[容許到30m]。

在要求位置精度的設定不是[容許到30m]的情況下，即，在要求位置精度的設定是[容許不到30m]的情況下，在步驟s20判定為「否」，處理前進到步驟s22。

在要求位置精度的設定是[容許到30m]的情況下，在步驟s20判定為「是」，處理前進到步驟s21。

在步驟s21，預測星曆表使用控制部53在預測數據取得經過天數為第3天以內，在衛星搜索以及定位計算這兩方中使用預測星曆表數據，在第4天以後，僅在衛星搜索中使用預測星曆表數據，如此進行gps部16中的運用。之後結束定位運用處理。

在步驟s22，預測星曆表使用控制部53，作為位置誤差最優先而不將預測星曆表數據在定位計算中使用，僅在衛星搜索中使用，如此進行gps部16中的運用。之後結束定位運用處理。

在現有的技術中，有在不進行任何控制的情況下隨著使用天數經過而成為大的位置誤差的問題，若在到某位置誤差為止的經過天數停止使用預測星曆表數據，則有在這以後不再能得到衛星搜索縮短效果的問題。

為此在記錄器裝置1中，考慮按照距要求位置精度下的預測星曆表數據的取得的經過天數，分為僅在衛星搜索中使用預測星曆表數據或在定位計算中也使用預測星曆表數據這兩種情況來進行控制，由此不會成為要求的位置誤差以上，衛星搜索時間縮短到星曆表有效期限，從而能兼顧衛星搜索時間的縮短和位置精度變差的防止。

需要說明的是，本發明並不限定於上述實施方式，在能夠實現本發明目的的範圍內的變形、改良等也包含於本發明。

在上述的實施方式中，在定位運用處理中，基於位置誤差的處理流程劃分為多級(5階段)，但能任意進行設定，另外，也可以構成為通過特性函數等的算式而成為無級。

另外，在上述的實施方式中構成為記錄器裝置1，但也可以構成為對具有gps部16的功能的外部裝置進行控制。

另外，在上述的實施方式中，構成為將外部伺服器的預測星曆表伺服器100中管理的預測星曆表數據暫且下載到便攜終端2(本實施方式中為pc或智慧型手機等)，經由usb或無線lan/bluetooth(註冊商標)等的通信轉發給記錄器裝置1，但也可以構成為記錄器裝置1直接從預測星曆表伺服器100取得預測星曆表數據。

另外，在上述的實施方式中，構成為gps部16進行衛星搜索，經由未圖示的gps接收天線接收來自通過衛星搜索而搜索到的多個gps衛星的gps信號，基於接收到的gps信號來進行定位計算，但也可以構成為定位計算由cpu11執行。

另外，在上述的實施方式中，構成為在以及這兩方中使用預測星曆表數據，或僅在中使用預測星曆表數據，但也可與加進在以及的哪一者都不使用預測星曆表數據的構成。在該情況下，例如也可以若距取得預測星曆表數據的日期時間的經過天數超過在預測星曆表數據中設定的有效期限，就在以及的任一者中都不使用預測星曆表數據。

另外，在上述的實施方式中，構成為用戶經由輸入部17來設定要求位置精度，但例如也可以構成為記錄器裝置1具備攝像機功能和判斷在該攝像機功能下拍攝的風景是都市還是自然的功能，在判斷為風景是都市的情況下，使要求位置精度高，在判斷為是自然的情況下，使要求位置精度低，如此自動進行設定。

另外，在上述的實施方式中，運用本發明的記錄器裝置1以數字攝像機為例進行了說明，但並不特別限定於此。

例如本發明能一般運用在有定位運用處理功能的電子設備中。

具體地，例如本發明能運用在筆記本型的個人計算機、印表機、電視接收機、視頻攝像機、便攜型導航裝置、便攜電話機、智慧型手機、掌上遊戲機等中。

上述的一系列處理既能通過硬體執行，也能通過軟體執行。

換言之，圖3的功能構成只是例示，並沒有特別限定。即，只要在記錄器裝置1中具備能將上述的一系列處理作為整體來執行的功能即可，為了實現該功能而使用怎樣的功能塊則並不特別限定在圖3的示例。

另外，1個功能塊既可以由硬體單體構成，也可以由軟體單體構成，還可以由它們的組合構成。

本實施方式中的功能性構成由執行運算處理的處理器實現，但在能用在本實施方式中的處理器中，除了由單處理器、多處理器以及多核處理器等各種處理裝置單體構成以外，還包含各種處理裝置和asic(applicationspecificintegratedcircuit，專用集成電路)或fpga(field-programmablegatearray，現場可編程門陣列)等的處理電路的組合。

在通過軟體執行一系列處理的情況下，將構成該軟體的程序從網絡或記錄介質安裝到計算機等。

計算機可以是裝入到專用的硬體中的計算機。另外，計算機也可以是通過安裝各種程序而能執行各種功能的計算機，例如是通用的個人計算機。

包含這樣的程序的記錄介質不僅由為了向用戶提供程序而與裝置主體分開分發的圖2的可移動介質31構成，還由以預先裝入裝置主體的狀態提供給用戶的記錄介質等構成。可移動介質31例如由磁碟(包括軟盤)、光碟或光磁碟等構成。光碟例如由cd-rom(compactdisk-readonlymemory，只讀光碟)、dvd(digitalversatiledisk，數字多功能盤)、blu-ray(註冊商標)disc(藍光碟)等構成。光磁碟由md(mini-disk)等構成。另外，以預先裝入裝置主體的狀態提供給用戶的記錄介質例如由記錄有程序的圖2的rom12、圖2的存儲部19中所含的硬碟等構成。

另外，在本說明書中，記述記錄於記錄介質的程序的步驟當然可以是按照其順序而在時間序列上進行的處理，但不一定非要是時間序列上的處理，還包含並行或個別執行的處理。

以上說明了本發明的幾個實施方式，但這些實施方式只是例示，並不限定本發明的技術的範圍。本發明還能取其他各種實施方式，進而能在不脫離本發明的要旨的範圍內進行省略或置換等種種變更。這些實施方式和其變形包含在本說明書等所記載的發明的範圍、要旨中，也包含在權利要求書所記載的發明和與其等同的範圍內。